汽轮发电机组弹簧隔振基础模型动力特性试验

为了考察汽轮发电机组采用弹簧隔振基础的振动特性,基于模型模态试验方法进行试验研究,根据相似理论设计制作了田湾核电站3、4号机组(2×1 000 MW)汽轮发电机弹簧隔振基础的8∶1缩尺模型,采用激振法对模型的动力特性进行模态分析,得到基础模型的固有频率、振型、阻尼比等自振特性;通过以上测试结果进行强迫响应的振动分析,得到机组运行状态下的基础振动线位移结果.试验结果证明,通过弹簧隔振器的设计,使结构自振频率的分布在工作频率25 Hz附近比较稀疏,半速机采用弹簧基础优势明显;扰力点在启动过程中的最大振动线位移为23.19μm,在工作转速范围内的最大振动线位移为11.73μm,隔振效率平均为X向68.4%、Y向83.1%、Z向84.0%,均满足《动力机器基础设计规范》要求.     

核电站1000MW半速汽轮发电机组弹簧隔振基础强迫振动模型试验

对汽轮发电机组弹簧隔振基础进行模型试验的最根本理论是相似理论,最关键的技术是模态分析.本文利用相似理论与模态分析的传递函数矩阵方程,推导了强迫振动模型试验的相似准则方程,确定了r阶模态的决定性相似准则为r阶阻尼比Dr与r阶调谐比ηr,非决定性相似准则为振动线位移组合量.对1 000 MW半速核电站汽轮发电机组弹簧隔振基础的强迫振动进行模型试验时,各阶模态的阻尼比与调谐比必须相等,但是模型与原型的各阶阻尼比是否能够做到相等,缺乏验证.而且目前阻尼比取值不太合理,模型试验没有给出有益的建议.振动系统包括汽轮发电机组、基础台座、弹簧隔振器与阻尼器等,模型试验在机器的激振频率、激振力强度与分布等方面难于满足相似理论.模型试验在满足弹簧隔振器的刚度、压缩量与系统频率要求时也有困难.     

三元件“惯容-弹簧”反共振隔振器隔振特性分析

为实现线谱隔振,本文在隔振器结构中引入双端点的惯容。根据新机电相似关系,类比电气系统"电容-电感"谐振条件,完备地构建出3型"惯容-弹簧"反共振隔振器结构,重点针对2型三元件"惯容-弹簧"反共振隔振器分析其隔振特性。结果表明:三元件"惯容-弹簧"反共振隔振器具有线谱和宽带双重隔振特性;与惯容并联的阻尼是全局阻尼,而与弹簧并联的阻尼是局部阻尼;质量比是反共振隔振设计的关键参数。三元件"惯容-弹簧"反共振隔振器为在被动系统上实现线谱和宽带一体化隔振提供一种有效技术途径。     

联合收割机发动机隔振性能的分析

对单缸发动机所受惯性力进行分析,根据牛顿定律给出了单缸发动机垂直振动的微分方程,并给出了振动响应的公式;根据不同的阻尼比ξ,描绘出了隔振效果η随频率比ω/ωn的变化情况,并对隔振器的刚度参数蠡和阻尼比ξ的取值进行了设计;最后给出了隔振器的类型并确定了合理的隔振方案.     

基于惯容器的动力反共振隔振器隔振特性分析

基于一种新型惯性元件——惯容器,设计一种新型动力反共振隔振器,研究该隔振器的低频线谱隔振性能,为舰船动力设备的低频线谱隔振研究提供新思路和理论借鉴。考虑隔振基础的非刚性,建立了此种隔振器的动力学模型,分析了系统的动力学特性和振动传递特性,讨论了相关元件参数(弹簧刚度,阻尼系数,惯容值等)对隔振器隔振性能的影响。分析表明并联惯容器后可使隔振器的固有频率降低,使得隔振器具有更低的隔振频段;同时可形成一个反共振频率,当激振频率在该反共振频率附近时具有优良的隔振性能,从而实现良好的低频线谱隔振。     

多级隔振系统的优化设计

提出由双Ruzicka隔振器构成的两级隔振系统方案,分析讨论了系统参数对由双Ruzicka隔振器构成的两级隔振系统隔振性能的影响,通过对该隔振系统的优化设计问题进行分析,得到在给定条件下该隔振系统的最优阻尼比ξopt等.     

仿生抗冲击Stewart隔振平台的动力学与控制

空间非合作目标柔顺抓捕过程中伴随有碰撞、强冲击等问题,因此必须设计具有高效隔振性能的隔振系统。设计了基于仿生抗冲击结构的Stewart隔振平台,通过隔振平台的仿生抗冲击特性实现抓捕过程中服务航天器的隔振保护。隔振平台的理论动力学建模以拉格朗日动力学方程为基础,借助ADAMS软件验证了理论建模的正确性。仿真对比发现,设计的隔振平台的被动隔振性能优于基于线性弹簧阻尼隔振器的Stewart隔振平台。进一步研究了隔振平台参数对隔振性能的影响。采用反馈线性化的控制方法对隔振平台进行主动隔振控制,克服了被动隔振的速度漂移问题。研究表明设计的新型隔振平台具有优良的隔振性能,为非合作目标柔顺抓捕中的隔振系统选择提供了有效参考。     

变刚度双层隔振系统仿真分析

针对宽频扰动时双层隔振系统对低频扰动隔振效果差的问题,将具有可控刚度的磁悬浮隔振器与金属弹簧隔振器并联,实现双层隔振系统刚度的调节.主机从启动到运转至最低稳定转速以及在最低稳定转速处稳定运转时,通过改变磁悬浮隔振器通电电流大小,研究双层隔振系统在不同电流作用下对主机扰动的隔振效果.仿真结果表明,通过改变磁悬浮隔振器电流大小来调节双层隔振系统的刚度,能够改善双层隔振系统对主机低频扰动隔振效果差的问题.     

铣槽机倾角传感器隔振研究与隔振器设计

铣槽机因切削造成的振动为主要振动,这是影响倾角传感器测量结果的最主要因素.一次隔振并不能减小切削过程中的振动,因而要进行二次隔振以减少对倾角传感器测量的影响,本文将对隔振的基本原理进行阐述,将倾角传感器的振动简化为单自由度模型并进行分析,从倾角传感器的隔振器设计问题出发,分析研究橡胶隔振器的设计参数,从而进行橡胶材料的选择和隔振器结构的设计,为传感器隔振研究及隔振器设计提供依据.     

微制造平台混合隔振的动力学研究

提出了以空气弹簧作为被动隔振元件、超磁致伸缩致动器作为主动隔振元件的微制造平台双层混合隔振系统，研究了在其主动隔振致动器的三种不同安装方式下的动力学特性，分析了主动控制力与被动隔振器参数之间的关系，研究结果表明：在微制造平台双层混合隔振系统中，当主动隔振致动器仅作用于隔振对象时的隔振性能最好，当主动隔振致动器安装于隔振对象与中间质量之间时的隔振性能次之，而当主动隔振致动器安装于中间质量与基础之间时的隔振性能最差。     

数控机床柔性基础隔振系统分析的功率流方法

针对由数控机床,隔振器及柔性基础三个子结构组成的系统,应用子结构导纳法和功率流理论,建立了数控机床柔性基础隔振系统的动力学、数学和仿真模型,并综合优化了隔振器性能参数及安装位置,对上楼机床的隔振问题从理论研究上作了有益的探索和尝试,也为数控机床的隔振研究奠定了初步的基础。     

推进轴系纵向高承载准零刚度隔振器的研究

针对船舶推进轴系纵向低频隔振难的问题,将具备负刚度特性的碟簧与正刚度螺旋弹簧并联,设计了一种高承载准零刚度隔振器。建立了轴系-准零刚度隔振系统的动力学方程,利用谐波平衡法求解了系统的稳态响应,并用数值方法验证了求解的有效性。对于系统响应稳定性的问题,首先研究了准零刚度隔振器的非线性刚度、外激励力幅值对系统响应稳定性的影响规律,并结合推进轴系的纵向静变形限制,确定了非线性刚度取值;其次基于静力学理论设计了一组碟簧与螺旋弹簧的结构参数;最后分析了准零刚度隔振器的阻尼比、外激励力幅值对系统响应稳定性的影响规律,并确定了合适的阻尼比。结果表明：当非线性刚度、阻尼比分别设计为1×10¹² N/m³、0.05时,系统主共振不再出现跳跃现象,稳态响应的解在200 Hz内都是稳定的;在承受10 000 N载荷时,准零刚度隔振器仍然可以有效隔离10～200 Hz低频段的振动。     

连续隔振机床系统功率流研究

针对采用连续隔振器的机床隔振系统,进一步引入有限性及非对称性,同时计及基础柔性,提出连续耦合条件下的有效导纳概念,采用功率流理论作为隔振效果评价手段,导出了通过连续隔振机床系统的功率流传递谱,在理论计算及分析的基础上揭示了系统主要结构参数对其隔振性能的影响．     

汽轮发电机组弹簧隔振基础模型试验模态分析

采用随机激励法对某电厂的大型汽轮发电机组弹簧隔振基础1∶10模型的动力特性进行了模态分析,得到了结构的自振频率和振型.运用相似理论获得了原型的动力特性,并将试验结果与ANSYS有限元软件分析结果及STARDYNE动力计算结果进行比较,比较得到试验结果与两种数模分析结果吻合较好.     

连续隔振机床系统功率流研究

针对采用连续隔振器的机床隔振系统，进一步引入有限性及非对称性，同时计及基础柔性，提出连续耦合条件下有有效导纳概念，采用功率流理论作为隔振效果评价手段，导出了通过连续隔振机床系统的功率流传递增，在理论计算及分析的基础上揭示了系统主要结构参数对其隔振性能的影响。     

十六层钢筋混凝土剪力墙结构模型模态试验分析

采用相似理论对十六层剪力墙结构进行模型设计，并采用多输入单输出的方法进行传递函数及空间振型分析，得到基固有频率，空间振型，阻尼比及刚度等结构力学参数，为高层建筑结构设计提供了重要的参考依据。     

基于等效线性化方法的软钢阻尼器结构设计方法

结构进行消能减震设计的关键是准确合理估计消能器的动力行为,位移型消能器的等效刚度及其附加给结构的有效阻尼比与结构位移大小有关.该文提出一种基于等效线性化方法的消能减震结构设计方法,该方法可迭代计算出消能器的等效刚度及其附加给结构的有效阻尼比,从而可采用基于弹性理论的振型分解反应谱法计算消能减震结构的地震反应,并采用一工程实例验证了该设计方法的正确性与有效性.     

阻尼比对混合结构地震影响系数的影响分析

大跨度混合结构在工程中应用广泛,一般由上部钢结构屋盖和下部混凝土结构共同组成。混合结构的抗震分析中,阻尼比的计算是否合理对于地震影响系数的大小具有关键作用。本文根据有限元理论,运用有限元软件Midas Gen对混合结构进行建模,建立了三种模型:综合阻尼比为0.04时模型1;综合阻尼比为0.03时模型2;运用组阻尼比分别求出各振型阻尼的模型3,并分别对三种模型进行计算分析。结果表明,采用组阻尼比不但可以准确的计算出各振型的阻尼比,使得对结构的地震分析更加精确,同时也可以作为对比数据,为采用综合阻尼比计算结构地震作用提供可靠依据。     

AP1000核电厂汽机基础结构选型的探讨

基于美国西屋公司AP1000设计控制文件的要求,以咸宁核电厂采用的三菱机型汽轮发电机组为例,建立常规框架式基础和弹簧隔振基础2种模型,分别进行动力分析与对比分析,对三菱机型汽轮发电机组采用弹簧隔振基础的可行性进行研究.分析比较结果显示,采用弹簧隔振基础竖向基频可远离机组的运行频率,基础的动力放大系数减小99%,基础的振幅减小50%,地震时转子加速度峰值减小75%.     

金属橡胶与弹簧组合型隔振器建模及分析方法

金属橡胶与弹簧组合型隔振器在工程中有广泛的应用.为了描述金属橡胶与弹簧组合型隔振器的变形过程,建立了金属橡胶与弹簧组合型隔振器弹性迟滞回线的数学模型.通过对最初加载曲线及一个循环周期的弹性迟滞回线进行变换,可以得到隔振器的任意加载和卸载过程的弹性迟滞回线,进而可以利用迟滞回线对隔振器的性能进行分析,减少了大量的实验研究工作.理论数据与实验测试结果对照表明,实验数据与理论模型具有良好的吻合性.